Ruis in amateur ontvangers PA0EHG

Vergelijkbare documenten
Fase-ruis metingen aan oscillatoren met een low-cost Rigol DSA815TG Spectrum Analyser tot -150 dbc/hz

Oefententamen Telecommunicatietechniek I (ET2505-D2)

Transciever test rapport kritisch bekeken. Theorie Praktische opstellingen en metingen

Het moederbord van de zendontvanger "PiligrimPro"

Front End. D = 2(IP3 - NFm) / 3...(dB) 1. Ruisgetal 'ruis-factor' F = (S in /N in )/(S out /N in ) NF = 10.log F...(dB), NF > 0.

Techniek. Kerkradio ontvanger RVD02. Tichelkampweg GK BORNE. Tel: mail:

Noise/Gain Analyzer. Door W.Schaap PA0WSO

DWDM COMPONENTEN. Funea Broadband Services bv. Gouden Rijderstraat 1. Postbus AB Oosterhout T: +31 (0) F: +31 (0)

GNU-radio 20 okt 2017 pe2rid. GNUradio.. Linux. internet. veel geduld

Versterking Principe van de versterking

Hoogfrequent technieken.

SIGNALEN EN RUIS INLEIDING

TENTAMEN Versterkerschakelingen en Instrumentatie (EE1C31)

Dit tentamen bestaat uit vier opgaven verdeeld over drie bladzijden. U heeft drie uur de tijd.

Frequentie standaard PA0WSO

Presentatie betreffende de ervaringen met WSPR door PA3EDR een vervolg op de presentatie van Dick PA4VHF

Van bit naar bit. 19 januari 2011 Henk Schanssema PA2S

Alvorens in te gaan op het zelfbouwproject Lima SDR eerst iets over de techniek en de

Pajottenlandse Radio Amateurs

Uitwerking LES 17 N CURSSUS

In-situ emissie metingen

Je krijgt 2 parabolen kado... Wat doe je ermee?

Deel 22: db. Wat zijn db s? Maes Frank

Een draagbaar multi-functioneel satellietstation

Technomate modellen met meerdere uitgangen

Schriftelijk tentamen Digitale Telecommunicatie Technieken (5LL20) en Telecommunicatie Techniek (5LL50) op dinsdag 14 juni 2005 van

Hoge Antennewinst Lage Ruis DVB-T binnen- en buitenantenne

Gebruikershandleiding Axitour AT-900 audio communicatiesysteem

C VOORJAAR ik heb last van atmosferische storingen. Afrika en Australië

Deel 23: db s bij spanningen. Maes Frank

Uitwerking studie stimulerende toets Embedded Signal Processing (ESP)

LES 3 Analoog naar digitaal conversie

Bandprofiel 13 GHz. Datum : 4 september Copyright : Agentschap Telecom Onderdeel Ministerie van Economische Zaken

Uitwerking LES 3 N CURSSUS ) A De modulatievorm welke de minste storing door laagfrequent detectie veroorzaakt is:

Geavanceerd EMC Printontwerp

In dit overzicht komen de verschillende, elke belangrijke, facetten voor een EME station aan de orde met de huidige stand der techniek.

VERKOOPPRIJSLIJST PER 1 SEPTEMBER Artikel Omschrijving EAN Verkoop incl. btw per stuk

Introductie EMC. Hét EMC Event 2011 DARE!!

Afdelingsnieuws: Ten-Tec Jupiter HF transceiver:

DE DECIBEL. a logb = x => a x = b en a alogb = b of. \ 1, b R 0

Vragenlijst cursus geluidstechnieken

Hoe schrijf je de logaritmische waarden welke bij db s horen?

Rekenkunde, eenheden en formules voor HAREC. 10 april 2015 presentator : ON5PDV, Paul

Uitwerking LES 18 N CURSSUS

DE VERSCHILLEN TUSSEN DE FLEX-6000 RADIO S

Mantelstroom filters. Toepassingen mantelstroom filters

Circuits and Signal Processing ET2405-d2

HELP! Welke transceiver moet ik kiezen?

Rapport : Laboratorium geluidabsortiemetingen; product Artwall van Incatro B.V.

PA1SSB PA1PXL. Thema avond oktober 2014 Veron afdeling 39 Tilburg. PA1SSB Mark van Dommelen PA1PXL Ton Rijnen

Deel 28: Praktishe IM metingen bij Gitaarversterkers

Module 1: werken met OPAMPS. Project 1 : Elementaire lineaire OPAMP schakelingen.

Onderwerpen: Afdelingsnieuws, Yaesu FT-897 all mode transceiver, Elektronica ABC en veel gebruikte technische afkortingen.

Programma. Aanleg installatie - overzicht installatie. Verwachtingen? Aanleg installatie

TRUST WIRELESS VIDEO & DVD VIEWER

HF-Multi-band antenne

Digital Signal Processing in Software Defined Radio

Presentatie HF transceiver explained (a.h.v. een 27 MHz CB zendontvanger)

N najaar verhoog zendvermogen verhoog de seinsnelheid verlaag de seinsnelheid

Jaarlijks, in oktober, houdt de Scouting-beweging een weekend waarin draadloze kontakten tussen diverse scouting- groepen over de hele wereld worden

Verwachtingen? Programma. Aanleg installatie. Aanleg installatie - overzicht installatie

Inregelvoorschriften optische nodes. Inregelvoorschriften universele versterkers

Lawaaischade bij slechthorenden en hoortoestelgebruik

1. een HF-generator die zowel de MF ( hier 460kHz) als de HF ( khz)aankan

Introductie EMC. Hét EMC Event 2011 DARE!!

HERTENTAMEN MEETTECHNIEK (EE1320) Woensdag 24 augustus 2011, 9:00u 12:00u

Besturing. 200W eindtrap. 28V Voeding db MHz db 2: MHz db db 4: MHz db. 3:

Programma. Aanleg installatie - overzicht installatie. Verwachtingen? Aanleg installatie

Formules en begrippen Okt 2006

COM12/COM24 Mengversterker AUDAC PROFESSIONAL AUDIO EQUIPMENT. COM12/COM24 Mengversterker. Handleiding

Universiteit Twente EWI. Practicum ElBas. Klasse AB Versterker

Een mogelijke oplossing verkrijgen we door het gebruik van gyratoren. In de volgende figuur zien we het basisschema van een gyrator.

PA1OKZ FOKZbox Troubleshooting guide V2.4.0 (Firmware V2.5)

VERLIEZEN BIJ (MIS) AANPASSING IN VOEDINGSLIJNEN

Hoofdstuk 1: De OPAMP

N voorjaar zal ik het zendvermogen verlagen? 2 - In het telegrafieverkeer is de gebruikelijke afkorting voor algemene oproep aan alle stations:

Uitwerking LES 23 N CURSSUS ) A De meest effectieve schakeling om laagfrequent inpraten te voorkomen is:

Inregelvoorschriften optische nodes. Inregelvoorschriften universele versterkers

Rapport Veldsterktemeting

01. Tijdens een morse-verbinding wilt u aan het tegenstation kenbaar maken dat u gestoord wordt door andere stations. U gebruikt dan de Q-code:

Het belang van een lage inharmoniciteit in de bas.

12 december 2003 Kerstavond Afsluiting van het jaar met een gezellige kerstbijeenkomst.

FT-8 in WSJT-X: How To + loggen via HRD - DEMO ON5MB

WiFi is een shared medium. Hogere snelheid -> meer clients

Tentamen Inleiding Meten Vakcode 8E april 2009, uur

Uitwerking LES 5 N CURSSUS

Examenopgaven. examencommissie amateurradiozendexamens. Radiotechniek en Voorschriften I F-EXAMEN Najaar 2006

JOTA-JOTI 2011 en CAMRAS

PROEF 1. FILTERS EN IMPEDANTIES. Naam: Stud. Nr.: Doos:

LABO 5 / 6 : De tijdbasis 2

Examenopgaven. Radiotechniek en Voorschriften I F-EXAMEN Voorjaar examencommissie amateurradiozendexamens

Rapport berekening minimale afstand radioastronomie en basisstation 1400 MHz

PLL CIRCUIT. 2.4 GHz MIC BUILT-IN LCD TFT VID-TRANS300 VID-TRANS310 VID-TRANS320 NIGHT VISION IR LED NEDERLANDS PAN & TILT GEBRUIKSAANWIJZING UNIT

Rapport veldmeting uitgevoerd d.d

Wie bepaalt de standaarden Er zijn drie instanties die standaardiseren c.q. normeren voor gestructureerde bekabelingsystemen;

Hoe de (very) near-field test methode bijdraagt aan optimale antenne performance

Proefexamen N najaar 2001

Geluidabsorptie van een aantal Sonaspray constructies

Verslag week Doelen

Musical Fidelity V-Series V-CAN V-DAC V-LPS

Transcriptie:

Ruis in amateur ontvangers PA0EHG October 2011

Wat wil ik vertellen Soorten ruis waarvan we last hebben Relatie met wat we willen ontvangen Noise figure, cascade en meten Ruis en SDR

Ruis in ontvangers Verschillende soorten ruis Thermisch Man made Ander soort Intermodulatie LO phase noise Image frequentie noise Atmosferische ruis Galactische ruis

Thermische ruis Witte ruis Altijd aanwezig Recht evenredig met temperatuur Ruisvermogen P = k*t*b k= 1.38 *10exp-23 T is temperatuur in Kelvin B is bandbreedte in Hz

Thermische ruis Bepaald de ondervloer van wat te ontvangen is Bij bandbreedte 100 Hz P = 290* 1.38 *10exp-23*100 Omzetten in db P=10*log(290* 1.38 *10exp-23 *100) P = -184 dbw ofwel -154 dbm

Verschil bandbreedte In 100 Hz dus P = -154 dbm In 1000 Hz P = -144 dbm In 3000 Hz P = - 139 dbm Zwakkere signalen dan thermische ruis ontvangen lukt niet, tenzij we de temperatuur flink verlagen, ook mogelijk om antenne temp te verlagen

Man made noise Helaas weinig aan te doen anders dan elimineren bv door gebruik richt antenne of bv magnetische loop Moderne tijd, steeds meer man made noise, ook op steeds hogere frequenties

Ruis over spectrum

Image frequentie Bij gebruik freq omzetting goed opletten voor voldoende > 20 db spiegelonderdrukking Bij geen spiegelonderdrukking krijg je de ruis van de spiegelfreq ook geconverteerd in het IF Met name probleem als er een voorversterker gebruikt wordt zonder filter voor de mixer

LO phase noise Bij het opwekken van een LO signaal hebben we componenten die ruis toevoegen Dat resulteert in een ruis signaal naast het LO signaal Freq vermenigvuldigen geeft 20 log N verslechterde phase noise

Phase noise plot; 100 MHz

Voorbeeld Stel 20 khz afstand is een sterk signaal aanwezig Uit plot blijkt LO Phase noise is -115 dbc/hz LO freq vermenigvuldiging X 18 20 log N is 25 db verslechtering Dus Phase noise wordt -90 dbc/hz op 20 khz afstand In 3 khz filter wordt het 35 db slechter dus 55 dbc/3khz

Phase noise Vaak gedacht dat slechte phase noise een probleem is voor very weak signal ontvangst, dat is niet zo Alleen als er ook sterke signalen in de buurt zijn die kunnen mengen met de phase noise en zo een signaal geven op de middenfreq of te ontvangen freq

Phase Noise Ruis mengt ook met eigen LO dus stel een microgolf ontvanger zonder preamp en een IF 144 MHz dan kan de phase noise op 144 MHz afstand van de LO mengen met de LO en zo in de ontvanger freq terecht komen en een verhoogde ruisvloer geven Oplossing: pre- amp ervoor die de ruis duidelijk overstijgt

Phase noise Freq Jitter is ook een vorm van Phase noise maar dan heel dicht bij LO freq Bij alleen hele zwakke signalen is Phase noise eigenlijk niet zo belangrijk De Tone moet wel T9 blijven en dus niet hoorbaar jitteren

Noise figure definitie

Noise figure Wat is ruisgetal S/N input tov S/N output F=SNRin/SNRout NF=10log(F)=10log(SNRin/SNRout) Ruisgetal in db Stel voorversterker heeft 6 db ruisgetal dan is ruisvloer in 3kHz -139 +6= -133 dbm

10 db ruisgetal 20 db gain

Friis Formule Berekend cascade van versterkers en verzwakkers om uiteindelijk het totaal ruisgetal te bepalen (gain en ruisgetal als absolute waarde dus niet db)

Cascade

Rekenen met ruistemp Noise figure kunnen we uitdrukken als ruistemp Ook andere elementen uitdrukken als ruistemp Als alle elementen in ruistemp uitgedrukt zijn kunnen we de temp optellen en weer omrekenen naar ruisvermogen van de ruisvloer Daarna kan S/N ratio van een signaal bepaald worden

Ruis temperatuur T=290 * (10^(FdB/10))-1 Stel F = 10dB T=290*(10^(10/10))-1 T= 2610 K

Ruis temperatuur

Ruistemp verzwakker Tatt=290*((10^Latt/10)-1) Stel Latt = 0.3 db Tatt= 290*((10^0,3/10)-1) Tatt= 290*0,07152 Tatt= 21 K Bij koelen van de verzwakker gaat ook de Tatt omlaag

Ruistemp antenne Ruistemp antenne is afhankelijk van opgepikte omgevingsruis Bijvoorbeeld zijlobben die de grond raken Of overspil van feed bij parabool Voor HF VHF bepaald door opgepikte man made noise en galactische noise

Rekenvoorbeeld Stel een antenne op 10 GHz ontvangen signaal -130 dbm antenne ruistemperatuur ca 30 K Bandbreedte 3000 Hz Een verzwakking van 0.1 db tussen antenne en pre-amp Een ontvangketen met NF van 1 db of een keten met NF van 0.6 db

Ruistemp verzwakker Tatt= 290*((10^0,1/10)-1) Tatt = 6,76K Ruistemp antenne 30K Ruistemp ontvanger 1 db T=290 * (10^(1/10))-1= 75.1 K Ruistemp ontvanger 0.6dB T=290 * (10^(0.6/10))-1= 43.0 K

Totaal bij NF 1 db T = Tant+Tatt+T T= 30 + 6.76 + 75.1 = 111.86 Omzetten naar ruisvermogen P = 111.86* 1.38 *10exp-23*3000 P = -143.3 dbm S/N = -130 143.3 = 13.3 db

Totaal bij NF 0.6 db T = Tant+Tatt+T T= 30 + 6.76 + 43 = 79.76 Omzetten naar ruisvermogen P = 79.76* 1.38 *10exp-23*3000 P = -144.8 dbm S/N = -130 144.8 = 14.8 db Dus 0.4 db verschil in NF geeft 1.5 db verbetering in S/N

Vergelijk met 144 Mhz tropo Ta = 345 K antenne Verschil NF van 0.6 db en 1 db 345 + 6.76 + 75.1 = 426.86 345 + 6.76 + 43 = 394.76-137.5 dbm of -137.86 S/N = 7.5 db of 7.86 db Dus 0.4 db verschil in NF geeft 0.46 db verbetering in S/N

Noise figure meten Meerdere manieren van meten Gain methode Y-factor methode Noise figure meter met Y-factor methode Hot earth/cold sky meting

Noise figure meter The HP8970B noise figure meter takes the mystery out of noise figure measurements Waarom, omdat noise en gain gemeten wordt en daarmee een real time correctie uitgevoerd wordt voor gain variaties

Noise figure meten Gebruikt een Noise source Source geeft bekend ruisvermogen Calibratie frequentie afhankelijk Aanpassing 50 Ohm belangrijk ENR waarde, voor lage ruisgetallen gebruik een bron met lage ENR, impedantie 50 ohm meer constant

Meetfouten Meetfouten zijn niet te voorkomen Interactie met aanpassingen tussen pre-amp en noise source Ook een verloop connector enz introduceren foutjes Hou rekening met fouten in de orde van 0,5 db

Ruisgetal meten met SDR Cheap Automatic Noise Figure Indicator CANFI

Hot Earth/Cold sky Om een goede indruk te krijgen van de noise figure van een pre-amp kan met name op de hogere frequenties heel goed een meting gedaan worden tussen hot earth en cold sky Liefst geen antenne gebruiken maar bv alleen een richtstraler of golfpijp Meet Y-waarde aan uitgang gericht op hot-earth en naar de cold sky

Sky noise temp

Meetresultaat bij 20 K

Hulp van SDR Spectravue kan in continuum mode heel erg goed ruisvermogen meten.

Amateur ontvangers Verschil in Eisen voor de diverse banden Waar kunnen en moeten we op letten Gevoeligheid, ruisgetal, lager dan het ruisnivo wat uit de antenne komt Intermodulatie en harmonische Dynamic range, groot signaal gedrag LO Phase noise en freq stabiliteit Gevoeligheid vergroten door kleinere bandbreedte SDR kan dat heel goed zichtbaar maken

Resume Zorg dat je ontvanger ingericht wordt voor het doel wat je ermee wil bereiken. Een SDR voor HF banden moet aan hele andere eisen voldoen dan een SDR welke voor 144 MHz tropo of voor 10 GHz EME gebruikt wordt

The End